Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Elementy elektrotechniki i automatyki
Tok studiów:
2012/2013
Kod:
CCE-1-505-s
Wydział:
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Ceramika
Semestr:
5
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
dr Mars Krzysztof (kmars@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr hab. inż. Kyzioł Karol (kyziol@agh.edu.pl)
dr Mars Krzysztof (kmars@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 ma podstawową wiedzę w zakresie fizyki, elektrotechniki i elektroniki, niezbędną do zrozumienia zjawisk fizycznych, a potrzebną do formułowania i rozwiązywania zadań obliczeniowych i projektowych oraz pełnego rozumienia procesów technologicznych CE1A_W05 Kolokwium
Umiejętności
M_U001 wykorzystuje dokumentację techniczną maszyn i urządzeń w obliczeniach i analizach procesów technologicznych CE1A_U09 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 potrafi zaplanować pomiary i eksperymenty, stworzyć stanowisko pomiarowe oraz przeprowadzić analizę danych eksperymentalnych, zaprezentować je i wyciągnąć na ich podstawie poprawne wnioski CE1A_U10 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Kompetencje społeczne
M_K001 ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w grupie i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania CE1A_K04 Kolokwium
M_K002 dostrzega możliwość komercjalizacji rozwiązań technologii chemicznej CE1A_K10 Kolokwium
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. audyt.
Ćwicz. lab.
Ćwicz. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt.
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 ma podstawową wiedzę w zakresie fizyki, elektrotechniki i elektroniki, niezbędną do zrozumienia zjawisk fizycznych, a potrzebną do formułowania i rozwiązywania zadań obliczeniowych i projektowych oraz pełnego rozumienia procesów technologicznych + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 wykorzystuje dokumentację techniczną maszyn i urządzeń w obliczeniach i analizach procesów technologicznych + - - + - - - - - - -
M_U002 potrafi zaplanować pomiary i eksperymenty, stworzyć stanowisko pomiarowe oraz przeprowadzić analizę danych eksperymentalnych, zaprezentować je i wyciągnąć na ich podstawie poprawne wnioski + - - + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz gotowość podporządkowania się zasadom pracy w grupie i ponoszenia odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania + - - + - - - - - - -
M_K002 dostrzega możliwość komercjalizacji rozwiązań technologii chemicznej + - - + - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:
Wykłady

1.Pojęcia podstawowe. Obiekt regulacji. Układ regulacji automatycznej. Klasyfikacje układów regulacji automatycznej. Podstawowe człony w automatyce. Schematy blokowe.
2.Opis układu dynamicznego w przestrzeni stanów. Definicja transmitancji operatorowej. Definicja transmitancji widmowej. Charakterystyki statyczne i czasowe obiektów automatyki. Odpowiedź na wymuszenie impulsowe i skok jednostkowy. Doświadczalne wyznaczanie charakterystyk dynamicznych.
3.Układy sterowania. Sterowanie w układzie otwartym i zamkniętym. Zagadnienia związane ze stabilnością układów regulacji automatycznej. Kryteria stabilności. Wpływ ujemnego sprzężenia zwrotnego na właściwości układów regulacji automatycznej.
4.Modelowanie systemów dynamicznych.
5.Badania symulacyjne członów liniowych w środowisku MATLAB/SIMULINK. Badanie symulacyjne układów automatycznej regulacji w środowisku MATLAB/SIMULINK.
6.Algorytmy regulacji. Klasyfikacja regulatorów. Wpływ nastaw regulatora na pracę układu regulacji. Regulacja dwustawna. Charakterystyka statyczna regulatora dwustawnego. Układ regulacji dwustawnej. Regulacja trójpołożeniowa. Zastosowanie układów regulacji trójpołożeniowej.
7.Regulator proporcjonalny P. Regulator całkujący I. Regulator proporcjonalno – całkujący PI. Regulator proporcjonalno – różniczkujący PD. Regulator proporcjonalno – całkująco – różniczkujący PID. Dobór typu regulatora do realizowanego sterowania. Metody doboru nastaw regulatora z uwzględnieniem odpowiednich wskaźników regulacji. Autoadaptacja.
8.Aparatura automatyzacji. Standaryzacja aparatury automatyzacji. Elektryczne, hydrauliczne i pneumatyczne urządzenia automatyki przemysłowej. Siłowniki. Nastawniki. Wzmacniacze. Zawory.
9.Czujniki pomiarowe. Pomiary temperatury, ciśnienia, poziomu, natężenia przepływu i składu. Przetworniki parametryczne i generacyjne. Przetworniki inteligentne (PNEFAL 1151). Współpraca przetworników z układami PLC (ang. Programmable Logic Controller). Pomiary i akwizycja danych w przemyśle chemicznym. Rozproszone systemy kontrolno pomiarowe (Advantech, moduły ADAM serii 4018, 4050, 4052, 4060 i 5000).
10.Praktyczna realizacja regulatorów. Regulatory bezpośredniego działania. Regulatory z energią pomocniczą. Regulator ARC – 21. Pneumatyczny regulator PID.
11.Sterowanie cyfrowe. Metody realizacji sterowania cyfrowego. Regulatory elektroniczne zrealizowane analogowo. Przykłady cyfrowych regulatorów PID (Eftronik XS). Dobór nastaw regulatorów przemysłowych (metoda Zieglera – Nicholsa, metoda Astroma – Hagglunda). Schemat sprzętowy sterowników wielofunkcyjnych i sterowników PLC. Moduły: Wej./Wyj., CPU, PS, specjalizowane.
12.Protokoły transmisji w przemysłowych sieciach komunikacyjnych. Programowanie sterowników w procesach przemysłowych. Elementy stykowe układów przełączających. Schematy ideowe układów przełączających. Bloki funkcyjne. Podstawy języka drabinkowego (norma JEC 1131 – 3). Przykłady programów.
13-15.Zautomatyzowane systemy wytwarzania.

Ćwiczenia projektowe:

1.Wprowadznie do programu MATLAB-Simulink.
2.Wyznaczanie charakterystyk skokowych podstawowych elementów dynamicznych.
3.Wyznaczanie charakterystyk częstotliwościowych podstawowych elementów automatyki.
4.Badanie właściwości dynamicznych modelu elementu oscylacyjnego.
5.Badanie właściwości użytkowych układów regulacji.
6.Badanie właściwości regulatorów.
7.Algorytmy regulacji.
8.Regulator dwustawny.
9.Regulator trójpołożeniowy.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 100 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w wykładach 30 godz
Udział w ćwiczeniach projektowych 30 godz
Przygotowanie do zajęć 40 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa = ocena projektu

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1.„Podstawy automatyki”, M. Żelazny, PWN, W-wa 1976
2.„Materiały pomocnicze do przedmiotu podstawy automatyki”, L. Płonecki,
Politech. Świętokrzyska, Kielce 1997
3.„Podstawy automatyki”, T. Mikulczyński, Politechnika Wrocławska,
Wrocław 1998
4.„Laboratorium z podstaw automatyki”, J. Diaczuk i in., WSI, Koszalin 1993
5.„Podstawy automatyki”, E. Mazur i in., Wyd. Polit. Częstoch., Częstochowa
1995
6.„Matlab – obliczenia numeryczne i ich zastosowanie”, A. Zalewski in., Wyd.
Wyd. Nakom, Poznań, 1999
7.„Ćwiczenia laboratoryjne z modelowania i symulacji układów mechanicznych w
programie Matlab – Simulink”, H. Achtelik i in., Politechnika Opolska, Opole 2005
8.„Przykłady i ćwiczenia w programie Simulink”, W. Regel, Wyd. Mikom,
W-wa 2004

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

Udział w wykładzie i zajęciach projektowych jest obowiązkowy.